安全防盗报警器是指当窃贼侵入防范区时引起报警的装置。它是用来发出出现危险情况信号的。安全防盗报警系统的组成如图1所示。
1、探测器
探测器通常由传感器和信号处理器组成。有的探测器只有传感器,没有信号处理器。传感器是探测器的核心部分,它是一种物理量的转换装置。在入侵探测器中,传感器把测到的物理量(如压力、位移、振动、温度、声音、光强等)转化成容易处理的电量,如电流、电压、电阻、电容等。
传感器是一种能量转换装置,是将被测的物理量(如力、压力、质量、应力、位移、速度、加速度、振动、冲击、温度、声响、光强等)转换成相应的、易于精确处理的电量(如电流、电压、电阻、电感、电容等),该电量称为原始电信号。
设传感器的输出量为y,传感器输入量为x,那么y=f(x)称为转换函数,它表示传感器的输入输出特性。在理想情况下,转换函数应为一元函数。但在实际应用时由于测量对象和测量环境的干扰,如气压、温度、噪声、振动、辐射等的影响,转换函数则是多元函数y=f(x,Q,A…)。当然,通常在设计和选用传感器时,总是使干扰对输出量y的影响限制在最低水平上。
前置信号处理器将原始电信号进行加工处理,如放大、滤波等,使之成为适合在信道中传输的信号,称之为探测电信号。
传感器有以下几种类型:
(1)开关传感器。开关传感器是一种简单、可靠的传感器,也是一种最廉价的传感器。它将压力、磁声或位移等物理量转化成电压或电流、广泛应用在安防技术中。
(2)压力传感器。压力传感器是把压力变化转换成相应的电量,进行放大处理成探测电信号的传感器。
(3)声传感器。声传感器是把声信号(例如说话声、走动声、打碎玻璃声、锯钢筋声等)转换成一定电量的传感器。
声音是一种机械波,声音的传播是机械波在媒介中传播的过程。频率在20~2000Hz、人耳能接收到的声波称为可闻波。频率低于20Hz、人耳听不到的声波称为次声波。频率高于2000Hz的声波称为超声波。
(4)光电传感器。光电传感器是一种将可见光转换成某种电量的传感器。光敏二极管是最常见的光传感器。光敏二极管的外形与一般二极管一样,只是它的管壳上开有二极管工作在反向偏置的工作状态下,并与负载电阻相中联结的面积做得较大)。光敏光敏三极管除了具有光敏二极管能将光信号转换成电信号的功能外,还有对电信号放大的功能。
(5)热电传感器。热电传感器是一种将热量变化转换成电量变化的能量转换器件热释电红外线元件是一种典型的热量传感器,一般的热释电材料为钽酸锂(LiaO3)。
当受到红外线的照射时,热释电材料的温度发生变化,同时其表面电荷也会产生变化。
当以钽酸锂( LiTao3)为代表的热释电材料处于自极化状态时,吸收红外线入射波后,结晶的表面温度改变,自极化也发生改变,结晶表面的电荷变得不平衡,把这种不平衡
电荷的电压变化取出来,便可测出红外线。热释电材料只有在温度变化时才产生电压,如果红外线一直照射,则没有不平衡电压。一旦无红外线照射时,结晶表面电荷就处于不平衡状态,从而输出电压。
(6)电磁感应传感器。电磁场也是物质存在的一种形式,电磁场的运动规律由麦克斯韦方程组来表示。当入侵者入侵防范区域时,使原先防范区域内电磁场的分布发生变化,这种变化可能引起空间电场的变化,电场畸变传感器就是利用此特性。同时,入侵者的入侵也可能使空间电容发生变化,电容变化传感器就是利用此特性。
2、有线信道与无线信道
信道是传输探测电信号的通道,也即媒介。根据信道的范围有狭义和广义之分,把仅指传输信号的媒介称为狭义信道;把除包括传输媒介外,还包括从探测器输出端到报警控制器输入端之间的所有转换器(如发送设备、编码发射机、接收设备等)在内的扩大范围的信道称为广义信道,如图52所示。在广义信道中,不管中间过程如何,它们只不过是把探测电信号进行了某种处理而已。只需关心最终传输的结果,而无须关心形成这个最终结果的详细过程。
(1)有线信道。在报警器中常用的有线信道有专用线和借用线。
①专用线。专用于连接每个探测器和报警接收中心的线路,只作为传输该系统的探测信号用,不作他用。一般常用的双绞线、电话线、电缆,通信电缆,专用线是我国目前大量采用的信道。专用线有并行传输的多线制和串行传输的总线制两种。总线制有树形布线和环状布线两种形式,线数最少有2根线,既作电源传输用又作信号传输用常用的是4根线,电源线和信号线分开用。也有6根线或更多一点的。串行总线制比并行传输的多线制对线制对整个报警工程系统多,尤其是对的设计、施工和节省导线线上都优越得多,尤大中型工程来说优越性就更加显著。
②借用线。一些已建筑好的建筑物内,已有了各种传输线网络,如220V的照明线路、电话及电视共用的天线线路等。如果能借此来传输报警系统的探测信号,这也是报警系统的设计者和施工者们所盼望的。人们已根据实际需要研制出能利用已有的线路传输报警探测信号的相关设备,像电话报警器,平时作电话用,有情况时作报警器用,用自动交换台自动控制的范围内都可以用,用手动交换台控制的范围内不能用,这是因为在需要报警的时刻,电缆不一定能保证接通
(2)无线信道。无线信道将探测器输出的探测电信号经过调制用一定频率的无线电波,向空间发送到报警控制器处接收。而控制中心将接收信号分析处理后,发出报警和判断出报警部位。全国无线电管理委员会分配给报警系统的专用无线电频率为:
第一组36.050MHz、36.075MHz、36.125MHz
第二组36.350MHz、36.375MHz、36.425MHz。
第三组36.650MHz、36.675MHz、36.725MHz。
发射功率一般应在1W以下,经批准最大不得超过10W。根据实际情况,还可再扩大几个频率。
目前我国采用较多的是在无线信道中传送模拟信号。一般都是探测器在正常状态下不发射无线电波,而在报警状态下发射无线电波的模式。常用的有调幅、调频两种方式。
①调幅方式。当某个探测器A产生报警电信号时,发射机发出某个调幅波,其调制信号可以是该探测器特有的低频信号∫A,即显示探测器A处出现了危险情况。
这种传输方式较易受到外界干扰,引起误报警。有的尽管采取了抗电火花干扰措施,但效果仍不理想;
②调频方式。当某个探测器B产生报警电信号时,发射机发出某个调频波,其调制信号可以是该探测器特有的两个音频号(采用音叉振荡器频率较精确)。在报警接收中心收到调频波后,鉴频得到双音频信号,即显示探测器B处岀现了危险情况。这种传输方式与调幅方式相比较,抗干扰性能较好。
随着科学技术的不断进步,人们将会更多地采用在无线信道中传送数字信号的传输方式这是因为数字传输系统与模拟传输系统相比较,它更能适应对传输技术越来越高的要求,第一,数字传输的抗干扰能力强;第二,传输中的差错可以设法检测和纠正;第三,便于使用计算机对信号进行处理,便于计算机联网使用。
3、报警控制器
报警控制器由信号处理和报警装置组成。报警信号处理是对信号中传来的探测电信号进行处理,判断出电信号中“有”或“无”情况,并输出相应的判断信号。若探测电信号中含有人侵者入侵信号,则信号处理器发出报警信号,报警装置发出声或光报警引起防范工作人员的警觉;反之,若探测电信号中无入侵者的入侵信号,则信号处理器送出“无情况”的信号,则报警器不发出声光报警信号。
通常为了实现区域性的防范,即把几个需要防范的小区联网到一个报警中心,一旦出现危险情况,可以集中力量打击犯罪分子,而各个区域的报警控制器的电信号,通过电话线、电缆光缆或用无线电波传到控制中心,同样控制中心的命令或指令也能回送到各区域的报警值班室,以加强防范的力度。控制中心通常设在市、区的公安保卫部门。
4、响应力量
报警控制器通常由信号处理器和告警器(即显示器)两部分组成。信号处理器将传输系统送来的探测电信号作进一步处理,判断出“有”或“无”危险情况出现并输出相应的判定电信号,控制报警器动作。也有的报警器的全部信号处理均在探测器中完成。告警器在接收到“有”危险情况出现的判定电信号后,将它转换成人能感知声音、光亮报警信号输出,引起人们的警觉,以便及时采取相应的行动验证设备及其系统,即声、像验证系统,由于报警器不能做到绝对不误报,所以往往附加电视监控和声音等验证设备,以确切判断现场发生的真实情况,避免警卫人员因误报而疲于奔波。
电视验证设备后来又发展成为视频运动探测器,使报警与监视功能合二为一,减轻了监视人员的劳动强度响应力量(或称警卫力量)。根据监控中心(即报警控制器)发出的告警信号,警卫力量迅速前往出事地点抓获入侵者,中断其入侵活动。
没有警卫力量,不能算作一个完整的报警系统。各居民区应与派出所、联防队合作,组成区域性的探测中心,在监控中心应配以必要的警卫力量。同时,监控中心应与更高层次的公安部门的机动力量保持联系,以便在必要时可以做出较大规模的行动。至于各单位应根据其规模的大小,自行组成相应的监控中心,并与区域性的监控中心联网。只有这样,才能对入侵者形成一种威慑力量。
探测器通常由传感器和信号处理器组成。有的探测器只有传感器,没有信号处理器。传感器是探测器的核心部分,它是一种物理量的转换装置。在入侵探测器中,传感器把测到的物理量(如压力、位移、振动、温度、声音、光强等)转化成容易处理的电量,如电流、电压、电阻、电容等。
传感器是一种能量转换装置,是将被测的物理量(如力、压力、质量、应力、位移、速度、加速度、振动、冲击、温度、声响、光强等)转换成相应的、易于精确处理的电量(如电流、电压、电阻、电感、电容等),该电量称为原始电信号。
设传感器的输出量为y,传感器输入量为x,那么y=f(x)称为转换函数,它表示传感器的输入输出特性。在理想情况下,转换函数应为一元函数。但在实际应用时由于测量对象和测量环境的干扰,如气压、温度、噪声、振动、辐射等的影响,转换函数则是多元函数y=f(x,Q,A…)。当然,通常在设计和选用传感器时,总是使干扰对输出量y的影响限制在最低水平上。
前置信号处理器将原始电信号进行加工处理,如放大、滤波等,使之成为适合在信道中传输的信号,称之为探测电信号。
传感器有以下几种类型:
(1)开关传感器。开关传感器是一种简单、可靠的传感器,也是一种最廉价的传感器。它将压力、磁声或位移等物理量转化成电压或电流、广泛应用在安防技术中。
(2)压力传感器。压力传感器是把压力变化转换成相应的电量,进行放大处理成探测电信号的传感器。
(3)声传感器。声传感器是把声信号(例如说话声、走动声、打碎玻璃声、锯钢筋声等)转换成一定电量的传感器。
声音是一种机械波,声音的传播是机械波在媒介中传播的过程。频率在20~2000Hz、人耳能接收到的声波称为可闻波。频率低于20Hz、人耳听不到的声波称为次声波。频率高于2000Hz的声波称为超声波。
(4)光电传感器。光电传感器是一种将可见光转换成某种电量的传感器。光敏二极管是最常见的光传感器。光敏二极管的外形与一般二极管一样,只是它的管壳上开有二极管工作在反向偏置的工作状态下,并与负载电阻相中联结的面积做得较大)。光敏光敏三极管除了具有光敏二极管能将光信号转换成电信号的功能外,还有对电信号放大的功能。
(5)热电传感器。热电传感器是一种将热量变化转换成电量变化的能量转换器件热释电红外线元件是一种典型的热量传感器,一般的热释电材料为钽酸锂(LiaO3)。
当受到红外线的照射时,热释电材料的温度发生变化,同时其表面电荷也会产生变化。
当以钽酸锂( LiTao3)为代表的热释电材料处于自极化状态时,吸收红外线入射波后,结晶的表面温度改变,自极化也发生改变,结晶表面的电荷变得不平衡,把这种不平衡
电荷的电压变化取出来,便可测出红外线。热释电材料只有在温度变化时才产生电压,如果红外线一直照射,则没有不平衡电压。一旦无红外线照射时,结晶表面电荷就处于不平衡状态,从而输出电压。
(6)电磁感应传感器。电磁场也是物质存在的一种形式,电磁场的运动规律由麦克斯韦方程组来表示。当入侵者入侵防范区域时,使原先防范区域内电磁场的分布发生变化,这种变化可能引起空间电场的变化,电场畸变传感器就是利用此特性。同时,入侵者的入侵也可能使空间电容发生变化,电容变化传感器就是利用此特性。
2、有线信道与无线信道
信道是传输探测电信号的通道,也即媒介。根据信道的范围有狭义和广义之分,把仅指传输信号的媒介称为狭义信道;把除包括传输媒介外,还包括从探测器输出端到报警控制器输入端之间的所有转换器(如发送设备、编码发射机、接收设备等)在内的扩大范围的信道称为广义信道,如图52所示。在广义信道中,不管中间过程如何,它们只不过是把探测电信号进行了某种处理而已。只需关心最终传输的结果,而无须关心形成这个最终结果的详细过程。
①专用线。专用于连接每个探测器和报警接收中心的线路,只作为传输该系统的探测信号用,不作他用。一般常用的双绞线、电话线、电缆,通信电缆,专用线是我国目前大量采用的信道。专用线有并行传输的多线制和串行传输的总线制两种。总线制有树形布线和环状布线两种形式,线数最少有2根线,既作电源传输用又作信号传输用常用的是4根线,电源线和信号线分开用。也有6根线或更多一点的。串行总线制比并行传输的多线制对线制对整个报警工程系统多,尤其是对的设计、施工和节省导线线上都优越得多,尤大中型工程来说优越性就更加显著。
②借用线。一些已建筑好的建筑物内,已有了各种传输线网络,如220V的照明线路、电话及电视共用的天线线路等。如果能借此来传输报警系统的探测信号,这也是报警系统的设计者和施工者们所盼望的。人们已根据实际需要研制出能利用已有的线路传输报警探测信号的相关设备,像电话报警器,平时作电话用,有情况时作报警器用,用自动交换台自动控制的范围内都可以用,用手动交换台控制的范围内不能用,这是因为在需要报警的时刻,电缆不一定能保证接通
(2)无线信道。无线信道将探测器输出的探测电信号经过调制用一定频率的无线电波,向空间发送到报警控制器处接收。而控制中心将接收信号分析处理后,发出报警和判断出报警部位。全国无线电管理委员会分配给报警系统的专用无线电频率为:
第一组36.050MHz、36.075MHz、36.125MHz
第二组36.350MHz、36.375MHz、36.425MHz。
第三组36.650MHz、36.675MHz、36.725MHz。
发射功率一般应在1W以下,经批准最大不得超过10W。根据实际情况,还可再扩大几个频率。
目前我国采用较多的是在无线信道中传送模拟信号。一般都是探测器在正常状态下不发射无线电波,而在报警状态下发射无线电波的模式。常用的有调幅、调频两种方式。
①调幅方式。当某个探测器A产生报警电信号时,发射机发出某个调幅波,其调制信号可以是该探测器特有的低频信号∫A,即显示探测器A处出现了危险情况。
这种传输方式较易受到外界干扰,引起误报警。有的尽管采取了抗电火花干扰措施,但效果仍不理想;
②调频方式。当某个探测器B产生报警电信号时,发射机发出某个调频波,其调制信号可以是该探测器特有的两个音频号(采用音叉振荡器频率较精确)。在报警接收中心收到调频波后,鉴频得到双音频信号,即显示探测器B处岀现了危险情况。这种传输方式与调幅方式相比较,抗干扰性能较好。
随着科学技术的不断进步,人们将会更多地采用在无线信道中传送数字信号的传输方式这是因为数字传输系统与模拟传输系统相比较,它更能适应对传输技术越来越高的要求,第一,数字传输的抗干扰能力强;第二,传输中的差错可以设法检测和纠正;第三,便于使用计算机对信号进行处理,便于计算机联网使用。
3、报警控制器
报警控制器由信号处理和报警装置组成。报警信号处理是对信号中传来的探测电信号进行处理,判断出电信号中“有”或“无”情况,并输出相应的判断信号。若探测电信号中含有人侵者入侵信号,则信号处理器发出报警信号,报警装置发出声或光报警引起防范工作人员的警觉;反之,若探测电信号中无入侵者的入侵信号,则信号处理器送出“无情况”的信号,则报警器不发出声光报警信号。
通常为了实现区域性的防范,即把几个需要防范的小区联网到一个报警中心,一旦出现危险情况,可以集中力量打击犯罪分子,而各个区域的报警控制器的电信号,通过电话线、电缆光缆或用无线电波传到控制中心,同样控制中心的命令或指令也能回送到各区域的报警值班室,以加强防范的力度。控制中心通常设在市、区的公安保卫部门。
4、响应力量
报警控制器通常由信号处理器和告警器(即显示器)两部分组成。信号处理器将传输系统送来的探测电信号作进一步处理,判断出“有”或“无”危险情况出现并输出相应的判定电信号,控制报警器动作。也有的报警器的全部信号处理均在探测器中完成。告警器在接收到“有”危险情况出现的判定电信号后,将它转换成人能感知声音、光亮报警信号输出,引起人们的警觉,以便及时采取相应的行动验证设备及其系统,即声、像验证系统,由于报警器不能做到绝对不误报,所以往往附加电视监控和声音等验证设备,以确切判断现场发生的真实情况,避免警卫人员因误报而疲于奔波。
电视验证设备后来又发展成为视频运动探测器,使报警与监视功能合二为一,减轻了监视人员的劳动强度响应力量(或称警卫力量)。根据监控中心(即报警控制器)发出的告警信号,警卫力量迅速前往出事地点抓获入侵者,中断其入侵活动。
没有警卫力量,不能算作一个完整的报警系统。各居民区应与派出所、联防队合作,组成区域性的探测中心,在监控中心应配以必要的警卫力量。同时,监控中心应与更高层次的公安部门的机动力量保持联系,以便在必要时可以做出较大规模的行动。至于各单位应根据其规模的大小,自行组成相应的监控中心,并与区域性的监控中心联网。只有这样,才能对入侵者形成一种威慑力量。